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基于Hilbert成型波形变换的基带DSSS调制方法.docx
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基于Hilbert成型波形变换的基带DSSS调制方法.docx
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直接序列扩频技术在军事通信电台、数据链系统、卫星导航系统中有广泛的应用。在
直接序列扩频通信系统中,扩频码的特性与系统的抗干扰、抗截获等能力有直接关系,扩
频码的码片周期和扩频码的自相关特性也直接决定已调扩频信号的带宽。从频谱效率的角
度,直接序列扩频系统的频谱效率极低。
直接序列扩频通信系统可采用幅度、相位或频率的联合高阶调制来提高频谱效率,也
可在码域利用不同扩频码的互相关特性进行多进制正交码扩频调制、或利用码的自相关特
性采用扩频码循环移位方式提高扩频系统的传输速率
[1-2]
。多进制正交码扩频调制技术利用
时域正交或准正交的扩频码序列集传输信息,提高了直接序列扩频通信系统的传输速率,
但该技术以扩频码序列集良好的互相关特性为基础
[3]
,对扩频码序列集提出了较高的要
求,且会降低系统的抗截获能力。扩频码循环移位键控技术将扩频与编码相结合,将多个
信息比特映射到一个循环移位的扩频码上,有效提高了扩频系统的传输速率。近年来,扩
频通信技术的研究主要集中调制解调技术在不同领域的应用研究和抗干扰技术方面
[4-11]
,少
有新的高效扩频调制解调方法提出。
众所周知,在不扩展信号传输带宽的前提下,增大调制信号空间维度,利用不同维度
信号之间的正交性可以实现多维调制信号的无干扰解调,进而成倍提高系统的传输速率
[12]
。希尔伯特变换技术具有诸多优良特性,并得到了广泛应用
[13-15]
,它可以在不扩展信号
带宽的前提下得到与一个原信号相互正交的信号,且不改变信号的功率谱,这一特性为扩
展基于单一扩频码的直接序列扩频系统的信号空间维度提供了一种可能。
本文从扩频码的基础特性出发,利用希尔伯特变换理论的性质,对扩频系统的基带成
型函数进行希尔伯特变换,得到与原成型函数互为希尔伯特变换的成型函数,再利用两个
相互正交的成型函数分别进行直接序列扩频调制,并对系统的误码率、抗干扰特性及传输
效率进行了分析。
1. 基于 Hilbert 变换的基带直接序列扩频调制解调模型
为了增大调制信号频域能量聚集度、提高频带利用率、降低邻道干扰,通常对基带数
字信号进行基带成型处理。假设基带成型为升余弦函数 h(t)h(t),对其进行希尔伯特变换,
即可得到成型函数为:
h^(t)=H{h(t)}h^(t)=H{h(t)}
(1)
式中,H 表示希尔伯特变换算子。
由希尔伯特变换的性质可知:h^(t)h^(t)为奇函数,其功率谱特性与 h(t)h(t)相同。滚
降系数为 0.25 的升余弦函数及其希尔伯特变换的时域波形如图 1 所示。
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